Précipitation des phases métastables de structure à antiphases périodiques dans le système LiA15O8-Al2O3

Abstract

Abstract PRECIPITATION OF METASTABLE PHASES WITH PERIODIC ANTIPHASE STRUCTURES IN THE SYSTEM LiAl5O8-Al2O3 Decomposition of the non-stoichiometric disordered spinel phase Li1−3xAl5+x□2xO8 forms two metastable phases called ∊Li and X which have been investigated by X-ray diffraction and transmission electron microscopy (TEM). These two phases have a one-dimensional periodic antiphase structure with antiphase boundaries parallel to the (310)s plane for the ∊Li phase and (111)s plane for the X phase referred to the spinel structure. Structural models are described. Electron microscopy shows that the habit planes between spinel phase and twins of the ∊Li or X phase are parallel to antiphase boundaries. In the case of the ∊Li phase, the orientation relations and invariant planes are deduced from X-ray diffraction patterns. These invariant planes are different from the habit planes. Electron microscopy shows that the habit planes between the different twins of the ∊Li phase are not exactly invariant. The observed habit planes are the twin planes for which the calculated deformation is the weakest. In the case of the X phase, the twinning observed is close to merihedral twinning. RÉSUMÉ Au eours de la décomposition de la solution solide désordonnée type spinelle Li1−3xAl5+x□2xO8, deux phases intermédiaires métastables ∊Li, et X sont mises en évidence et, étudiées par diffraction X et, microscopie électronique en transmission. Ces deux phases ont des structures dérivant de celle du spinelle par introduction d'antiphases périodiques sur les plans (310)s pour la phase ∊Li et (111)s pour la phase X. Des modèles structuraux sont présentés et discutés. L'étude en microscopie électronique montre que l'accolement entre la phase spinelle et les individus de macle de la phase ∊Li ou de la phase X se fait selon des plans parallèlos aux parois d'antiphase. Dans le cas de la phase ∊Li, les relations d'orientation qu'il a été possible de déduire des clichés de diffraction X montre que ces plans sont distincts des plans invariants. L'étude en microscopie électronique montre que les différents individus de macle de la phase ∊Li s'accolent suivant des plans qui ne sont pas strictement invariants. Les plans d'accolement observés sont les plans de macle pour lesquels la déformation calculée est la plus faible. Pour la phase X le maclage observé est proche d'un maclage par mériédrie.